El arroz es el alimento básico número uno para las personas más pobres y desnutridas del mundo. Más de la mitad de la población mundial come arroz todos los días.
por la Universidad Heinrich-Heine de Düsseldorf
En el África subsahariana, el arroz es la fuente de alimento de más rápido crecimiento y proporciona más calorías que cualquier otro cultivo. Una amenaza peligrosa para la seguridad alimentaria es la enfermedad bacteriana del arroz, causada por la bacteria Xanthomonas oryzae pv. oryzae ( Xoo ). Las pérdidas anuales causadas por la plaga bacteriana se estiman en 3.600 millones de dólares sólo en la India. Xoo puede destruir toda la cosecha anual de un pequeño productor, poniendo en riesgo su suministro de alimentos, sus ingresos y su propiedad de la tierra.
Healthy Crops tiene como objetivo proporcionar a estos agricultores herramientas eficaces para combatir la plaga bacteriana y así eliminar la epidemia a largo plazo. El consorcio está compuesto por seis instituciones de investigación en tres continentes.
Entonces, ¿cómo logró el equipo controlar las bacterias ? “Limitamos la capacidad de división de la nociva bacteria Xoo evitando que se apropie de los recursos de la planta como suministro de alimento “, explica el Dr. Bing Yang de la Universidad de Missouri. Para entender esto, utilizaron su conocimiento sobre cómo la bacteria Xoo accede a los nutrientes del huésped. Una vez que Xoo infecta una planta de arroz, secreta proteínas, los llamados efectores TAL, en la célula del arroz. Los efectores TAL activan los genes DULCES del huésped, que luego exportan azúcar de las células del arroz y la ponen a disposición de las bacterias, que viven en el espacio de la pared celular. Entonces las bacterias tienen suficientes recursos para multiplicarse.
Algunas variedades de arroz son resistentes a algunos tipos específicos de bacterias Xoo . El equipo había determinado previamente que estas variedades contienen variantes del promotor SWEET, que no permiten la unión de los efectores bacterianos TAL. En esencia, las plantas cambiaron la cerradura, por lo que las bacterias no pueden activar los transportadores DULCES y manipular el transporte de azúcar para su propio beneficio.
A su vez, la bacteria puede adaptarse: diferentes cepas de Xoo atacan con diferentes claves. Hay una carrera entre las cepas Xoo que desarrollan nuevas llaves, por un lado, y las variedades de arroz resistentes con cerraduras alteradas, por el otro. El consorcio identificó seis puntos de ataque en los promotores SWEET. Wolf B. Frommer, líder del proyecto, dijo: “Con el conocimiento adquirido y las herramientas desarrolladas aquí, podríamos ser al menos tan rápidos en desarrollar nuevas resistencias como las bacterias pueden desarrollar nuevas claves”.
En dos publicaciones consecutivas en la revista Nature Biotechnology , Healthy Crops presenta una serie de variantes recolectadas de todo el mundo para dos variedades populares de arroz que son resistentes a una gran colección de cepas Xoo que causan la enfermedad bacteriana. También describe el kit Sweetr-Resistance que permite la caracterización rápida de nuevas cepas bacterianas para diseñar una estrategia de despliegue rápido y bien dirigida de nuevas resistencias para derrotar la enfermedad también a largo plazo. Este kit pronto debería estar disponible para los productores de arroz y investigadores en Asia y África subsahariana.
El Dr. Boris Szurek, jefe del equipo del IRD, afirma: “Hemos utilizado las herramientas más modernas para adelantarnos al patógeno en su carrera armamentista con la planta del arroz”.
El Dr. Ricardo Oliva, que dirige el equipo del IRRI, dice: “Es un momento emocionante para trabajar en el mejoramiento del arroz para lograr resistencia a las enfermedades. Nuestros hallazgos allanaron el camino para la erradicación de enfermedades que han afectado gravemente las vidas de los pequeños agricultores que dependen de arroz para su sustento. Ahora es aún más posible burlar al enemigo estando un paso por delante.”
Más información: Kit de diagnóstico para la resistencia al tizón del arroz, Nature Biotechnology (2019). DOI: 10.1038/s41587-019-0268-y , naturaleza.com/articles/s41587-019-0268-y
Resistencia de amplio espectro a la plaga bacteriana en el arroz mediante la edición del genoma, Nature Biotechnology (2019). DOI: 10.1038/s41587-019-0267-z , naturaleza.com/articles/s41587-019-0267-z
